Файл: Томпсон. Механистическая и немеханистическая наука. Исследование природы сознания и формы.pdf

Вкачестве второго примера мы вновь обратимся к бактерии E. coli — организму, который, как предполагается, находится на

очень низкой ступени развития. Бактерия E. coli располагает несколькими удлиненными, закрученными спиралью волокнами (флагеллами), которые позволяют ей передвигаться28. Каждая флагелла соединена одним концом с «мотором», размещенным в стенке клетки бактерии. При вращении «моторов» в определенном направлении флагеллы также вращаются в унисон и толкают клетку, словно пропеллеры. Когда «моторы» вращаются в другую сторону, флагеллы крутятся вразнобой, ориентируя клетку в нужном направлении. Комбинируя эти два режима движения, бактерия перемещается в воде в согласии со своими потребностями.

Ученые считают, что «моторы» приводятся в действие втекающим в клетку потоком протонов29. По их мнению, «мотор» представляет собой два кольца, каждое из которых состоит из шестнадцати белковых молекул. Одно из колец прикреплено к оси, а другое — неподвижное — встроено в стенку клетки. В ходе метаболического процесса бактерия выбрасывает наружу протоны, некоторые из которых возвращаются обратно через пары колец и сообщают подвижному кольцу вращательный момент. Так как «мотор», очевидно, является реверсивным, должен существовать механизм, изменяющий конфигурацию молекул в кольцах, чтобы менять направление вращательного момента, получаемого от потока движущихся ионов.

Устройство молекулярных «моторов» бактерии E. coli изучено весьма слабо, и тем не менее мы видим, что их функционирование зависит от одновременной и точной настройки огромного множества действующих факторов. Несмотря на видимую простоту их структуры, очень трудно представить себе непрерывную последовательность форм, ведущих от лишенной «моторов» клетки к бактерии с полностью развитым механизмом перемещения. Вполне возможно, что таких промежуточных форм не существует либо среди них имеются структуры, сложность которых превышает существующие ныне молекулярные «моторы». В любом случае мы не имеем ни малейшего понятия о путях эволюции механизма движения бактерии E. coli.

Проблема еще более усложняется, если мы вспомним о том, что эти «моторы» бесполезны без соответствующих органов

управления, а органы управления в свою очередь бесполезны без «моторов».

В качестве последнего примера рассмотрим разновидность беспозвоночных — морских слизней. Некоторые из них способны заимствовать у анемон (морской организм наподобие гидры) нематоцисты и использовать их для самозащиты30. Система защиты слизня похожа на аналогичный механизм плоского червя, за исключением одной детали: перемещение нематоцист производится не при помощи специальных транспортных клеток, а путем пропускания их через узкие реснитчатые канальцы, пронизывающие тело слизня от желудка до спины. Морской слизень относится к классу моллюсков и стоит достаточно далеко от плоских червей. Эволюционисты, как правило, объясняют схожие черты неродственных организмов с помощью концепции перекрестной эволюции. Это означает, что«в сходных условиях обитания эволюция автоматически приводит к одному и тому же результату. Однако проблема, с которой мы сталкиваемся в данном случае, состоит в том, что объяснить возникновение защитных систем морского слизня и плоского червя на основе гипотезы постепенного эволюционного изменения невозможно.

8.4. Воскрешение «перспективного монстра»

Итак, мы со всей очевидностью показали несостоятельность теории постепенной эволюции путем естественного отбора через малые вариации. Чем же в таком случае объясняется возникновение видов? Во время проведения чикагской конференции группа ученых предприняла попытку возрождения теории, которая в момент своего появления в 40-х годах встретила практически единодушное презрение и сарказм31. Речь идет о теории «перспективного монстра», выдвинутой генетиком Ричардом Голдсмитом.

Данная теория основана на идее о том, что генетические системы могут быть устроены так, что малая мутация способна за один шаг вызвать серьезное, систематическое изменение биологической структуры и функционирования организма. Результатом практически всех известных мутаций являются грубые дефекты, и лишь немногие из них приводят к малым вариациям, которые могут при определенных условиях обитания пойти на пользу мутировавшему организму. Голдсмит полагал, что должен существовать особый тип мутаций, в ходе которых возмож-

но появление новых сложных структур — например ног, крыльев, легких. Большая часть этих макромутаций, как их называл Годцсмит, приводит к появлению самых причудливых, совершенно нежизнеспособных форм. И тем не менее в результате некоторых макромутаций появляются «перспективные монстры»

— создания, которые по воле случая оказываются приспособленными к жизни в виде совершенно новых форм32.

В настоящее время данная теория находится в зачаточном состоянии, и многие эволюционисты до сих пор относятся к ней с подозрением. Тем не менее она отражает важную тенденцию современной эволюционной мысли и служит примером отчаянных крайностей, к которым вынуждены прибегать эволюционисты в своих попытках создать рабочую, жизнеспособную теорию эволюции. Поэтому мы вкратце рассмотрим аргументы, лежащие в основе этой теории.

В своем нынешнем варианте данная теория опирается на концепции управляющих и структурных генов33. Биологи называют структурными генами последовательности кодов ДНК, определяющих конкретную структурную особенность живого организма. Примером такого гена является гемоглобин — пигмент красных кровяных телец, переносящий кислород. А управляющий ген — это код ДНК, который обеспечивает согласование во времени и порядок включения в работу других генов. Взаимодействие структурных и управляющих генов можно представить себе в виде генетической компьютерной программы, обеспечивающей неким сложным систематическим путем образование или подавление развития различных комбинаций структурных генов. Теория «перспективного монстра» утверждает, что малые изменения такой программы могут приводить к тем самым серьезным, систематическим вариациям биологической организации, о которых говорят сторонники теории эволюции. В качестве доказательства существования такого рода управляющих генов биологи приводят некоторые известные типы мутаций. Например, лошади иногда рождаются с тремя пальцами на ноге. Можно попытаться объяснить этот феномен тем, что генетическая система лошади содержит информацию, допускающую образование нескольких пальцев, однако в нормальной ситуации управляющий ген подавляет образование всех пальцев, кроме одного. Тем не менее в ходе мутации действие управляющего гена может быть остановлено, что приводит к проявлению ла-

зала бы, что это бессмысленно; однако я не могу держаться в стороне от этого вопроса»34.

В нашей искусственной генетической системе числа в скобках выступают в роли управляющих генов, а фразы — структурных. Если мы введем «мутацию», в результате которой управляющий ген (4) заменяется на (3), то обнаружим изменение высказывания Дарвина, подобно аристапедии фруктовой мушки. (Предлагаем читателю проделать это самостоятельно и оценить эффект). Кроме того, внимательно изучив генетический код, мы обнаружим, что в ходе мутации один из управляющих генов заменяется на (). Если мы подставим вместо него (6), то дарвиновское высказывание приобретает совершенно новый смысл, хотя при этом произошло лишь восстановление полного текста оригинала.

Таким образом, мы видим, что в результате мутаций управляющих генов нашей искусственной системы в ней происходят разнообразные и весьма серьезные, коренные изменения, имеющие тем не менее одну общую черту. Они возникают в результате операций над материалом, уже присутствовавшим в системе. Однако заставить систему породить нечто качественно новое — совсем другое дело.

Например, мы можем предложить читателю самостоятельно отыскать мутации, в результате которых замечание Дарвина дополнялось бы следующим утверждением из «Происхождения видов»:

«Я ничуть не удивился бы, если бы медведь в ходе естественного отбора все более и более привыкал к водному образу жизни, а пасть его уведичилась до такой степени, что в конечном итоге получилось

бы гигантское животное наподобие кита»35.

Такого рода задача ставит нас в тупик. Мы можем постепенно «пристроить» к исходной фразе добавочное утверждение с помощью большого числа малых мутаций, каждая из которых с заметной вероятностью может произойти случайно. Однако промежуточные стадии такого процесса содержали бы бессмысленные фрагменты, что соответствует в нашем случае бесполезным или вредоносным органам мутантов. Мы можем «пристроить» дополнительное выражение целиком с помощью единственной случайной мутации, но не можем не признать ее крайне малой вероятности. Чем больше букв содержат вводимые фразы,

тем меньше вероятность того, что мутация произойдет желательным образом. Вероятность уменьшается экспоненциально с числом изменений — это верно и в общем случае коренных, многосторонних биологических мутаций.

Разумеется, мы могли бы представить себе генетическую систему, в которой новое выражение появляется внезапно в результате мутации одного-единственного управляющего гена, но для этого оно должно заранее присутствовать в генетической системе. Если так, то возникает вопрос, откуда оно там появилось.

Такого рода вопросы возникают при изучении всех живых существ. Вывод, который мы можем сделать на основе анализа нашего примера, состоит в следующем. Концепции структурных и управляющих генов предлагают пути объяснения некоторых видов мутаций, но не дают автоматического ответа на упомянутые выше вопросы. Главная проблема теории эволюции — объяснение происхождения принципиально новых органов и функций — остается столь же туманной, как и прежде. И пока эволюционисты не смогут убедительно разрешить эту проблему, мы вынуждены считать, что их спекулятивные рассуждения о происхождении и развитии жизни не имеют под собой прочной основы.

В заключение отметим, что концепция управляющих генов может выступить в качестве отправной точки неэволюционной теории происхождения видов. Мы уже говорили о том, что лошади иногда рождаются с трехпалым копытом. Для объяснения данного феномена можно предположить, что лошадь является прямым потомком предков с многопалыми копытами. Одна из современных теорий утверждает, что в ходе эволюции лошади серия мутаций управляющих генов подавила развитие у зародыша лошади всех пальцев, кроме одного, центрального.

Можно предложить и другое объяснение: допустим, некий разумный творец в свое время набросал общие очертания самых разнообразных форм животных. Какой путь будет самым экономичным? Стоит ли «конструировать» каждое животное с самого начала? Не проще ли разработать некий основополагающий проект, модифицируя который можно было бы создавать широкое разнообразие? Совершенно очевидно, что вторая стратегия наиболее экономична, и именно этот путь выбрал бы обычный инженер, располагай он такой возможностью. Одним из средств реализации этой стратегии является концепция управ-